Étudier les circuits neuronaux reliant le sommeil et les fonctions vestibulaires // Investigating neural circuits linking sleep and vestibular processing

Les problèmes vestibulaires diurnes sont de plus en plus répandus, depuis la prévalence croissante des chutes chez les personnes âgées jusqu'au mal des transports dans les programmes de réalité virtuelle et de formation par simulation, en passant par le mal de l'espace chez les astronautes. Il est donc primordial de trouver les causes sous-jacentes de ces problèmes vestibulaires. Nous avons récemment montré que les problèmes de sommeil contribuent fortement au mal des transports, tandis qu'un lien clair entre les problèmes de sommeil et des problèmes très répandus dans le fonctionnement vestibulaire diurne (étourdissements, chutes, vertiges, tolérance aux défis vestibulaires) a été démontré dans de nombreuses études portant sur nous et d'autres. La plupart de ces résultats reposent cependant uniquement sur des données subjectives. Dans un programme unique de simulation de la gravité dédié à l'exploration des bases sensorielles du mal des transports, nous pouvons désormais comparer la tolérance aux défis vestibulaires en laboratoire à la tolérance aux changements de gravité lors des vols paraboliques (mal de l'espace) et les relier à des paramètres objectifs du sommei et les mécanismes neuronaux sous-jacents. Les résultats indiqueront comment les problèmes de sommeil préexistants contribuent à la tolérance aux défis vestibulaires et comment les défis vestibulaires affectent le sommeil nocturne après ces défis. Des mesures physiologiques et subjectives seront appliquées aux fonctions du sommeil et vestibulaires. Plus en détail, sur la base de nos premières données pilotes, nous prévoyons :

• qu'une faible durée de sommeil et une forte fragmentation du sommeil les nuits précédant les difficultés vestibulaires prédisent une tolérance aux difficultés vestibulaires (mal des transports, mal de l'espace)
• que le stress contribue à la tolérance aux difficultés vestibulaires mais dans une moindre mesure que le sommeil
• que la connectivité cérébrale entre les régions du cerveau importantes pour les fonctions vestibulaires et du sommeil prédit la tolérance aux défis vestibulaires et aux troubles du sommeil par la suite
• que la stimulation vestibulaire galvanique peut prévenir le mal des transports.

Le doctorant peut immédiatement commencer à analyser les données existantes sur ce sujet, résultant de deux années de collecte de données en vols paraboliques et d'expériences de simulation. De plus, des données sur le lien entre les fonctions vestibulaires et le sommeil proviennent d'études collaboratives menées auprès de populations cliniques et saines au Canada, aux États-Unis et en France, dont certaines ont déjà été prétraitées et partiellement analysées. Les résultats doivent servir de base à au moins trois publications. En parallèle, la partie expérimentale du projet impliquera des défis vestibulaires à la fois sur la plateforme de mouvement d'INCIA et via des vols paraboliques à Bordeaux. Des mesures de stress physiologique (activité électrodermique, cortisol), IRMf et EEG seront appliquées pour étudier comment les paramètres de sommeil préexistants (issus de la polysomnographie, de l'actigraphie et des mesures subjectives) influencent la réactivité aux défis vestibulaires, et comment les défis vestibulaires, à leur tour, affectent le sommeil par la suite, tout en contrôlant les effets de l'anxiété et du stress.
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Daytime vestibular problems are more and more prevalent, from the increasing prevalence of falls in the elderly to motion sickness in virtual reality and simulation training programs, as well as space sickness in astronauts. It is thus of high importance to find the underlying causes of such vestibular problems. We recently showed that sleep problems strongly contribute to motion sickness while a clear link between sleep problems and highly prevalent problems in daytime vestibular functioning (dizziness, falls, vertigo, tolerance to vestibular challenges) has been shown in numerous studies of us and others. Most of these results are however based on subjective data only. In a unique gravity simulation program dedicated to the exploration of the sensorial basis of motion sickness, we can now compare the tolerance to vestibular challenges in the laboratory to the tolerance to gravity changes in parabolic flights (space sickness) and link them to objective sleep parameters and underlying neural mechanisms. Results will indicate how pre-existing sleep problems contribute to tolerance to vestibular challenges and how vestibular challenges affect night-time sleep after these challenges. Both physiological and subjective measures will be applied for both sleep and vestibular functions. In more detail, based on our first pilot data we expect:

• that low sleep duration and high sleep fragmentation the nights before vestibular challenges predict tolerance to vestibular challenges (motion sickness, space sickness)
• that stress contributes to tolerance to vestibular challenges but in a lesser extent than sleep
• that brain connectivity between regions important for both vestibular and sleep functions
predicts tolerance to vestibular challenges and affected sleep afterwards
• that galvanic vestibular stimulation can prevent motion sickness.

The PhD student can immediately start on analyzing existing data on this topic, resulting from two years of data collection in parabolic flights and simulation experiments. Further, data on the link between vestibular functions and sleep are available from collaborative studies in clinical and healthy populations in Canada, The United States and France, some of which have already been preprocessed and partially analyzed by master students. The results should be the basis of at least three publications. In parallel, the experimental part of the project will entail vestibular challenges both at the movement platform of INCIA and through parabolic flights in Bordeaux. Physiological stress measures (electrodermal activity, cortisol), fMRI and EEG will be applied to investigate how pre-existing sleep parameters (from polysomnography, actigraphy and subjective measures) influence reactivity to vestibular challenges, and how vestibular challenges, in turn, affect sleep afterwards, while controlling for effects of anxiety and stress.
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Début de la thèse : 01/10/2025

Autre type de financement -

Université de Bordeaux

154 Sciences de la Vie et de la Santé

La personne recherchée doit avoir une solide formation en neurosciences cliniques ou une discipline similaire. De préférence, elle/il aura une formation en analyse IRMf et/ou EEG, et/ou en actimétrie, avec des connaissances sur l'architecture du sommeil et/ou le fonctionnement vestibulaire. La candidate doit être curieuse, ambitieuse, autonome, intelligente, sociable. Elle/il doit avoir d'excellents résultats académiques et doit avoir des compétences en organisation de données, en traitement et analyse de données, en rédaction scientifique et en communication. Une bonne maîtrise de l'anglais est préférable car le projet implique de multiples collaborations internationales.
The person sought must have a background in clinical neuroscience or a related discipline. Preferably, she/he has a background that involves fMRI and/or EEG analysis and/or actimetry, with knowledge about sleep architecture and/or vestibular functioning. The candidate must be curious, ambitious, autonomous, intelligent, sociable and a competent team member. She/he must have excellent academic records. She/he must have skills in data organization, data processing and analysis, scientific writing and communication. A good command of English is preferred since the project entails multiple international collaborations.